Caractères distinctifs : Le mâle et la femelle sont identiques, de couleur assez terne. Le dessus est gris-brun, le dessous blanc sale. La calotte noir brillant, les joues grises et une petite goutte noire sous le menton constituent sans doute les traits caractéristiques les plus remarquables. La mésange nonette est assez ressemblante avec la mésange boréale, également appelée mésange des saules ou mésange alpestre. La distinction s'opère généralement grâce au dessous de la queue : chez la mésange nonette, la queue est moins étagée, les rectrices extérieures étant tout au plus de 4 millimètres plus courtes que les plus longues, tandis que chez la boréale, la graduation est plus marquée , les plumes du bord de la queue étant de 5 millimètres plus courtes que les rectrices centrales. Autre différence, il n'y a pas de nette plage blanche aux secondaires sur l'aile fermée. Les jeunes ressemblent fort aux adultes, mais le dessus de la tête est plus mat. Les parties supérieures sont plus grises. La bavette est moins développée. Les joues et le dessous sont plus blancs.

Habitat et distribution : Les mésanges nonettes nichent en priorité dans les forêts de feuillus, en général des chênes ou des hêtres, lorsque leur superficie est suffisamment étendue. Pendant la saison de nidification, elles fréquentent également les forêts mixtes, les zones boisées le long des cours d'eau, les parcelles d'aulnes, les terres agricoles bien pourvues en arbres, les vergers et parfois les parcs. On les trouve aussi dans les jardins et même dans les roselières au Japon. Par contre, elles ne pénètrent que très rarement dans les zones urbaines. Dans la taïga su sud de la Sibérie et à Sakhaline, elles marquent une préférence pour les parcelles riveraines de peupliers, de bouleaux, de cerisiers et elles évitent les conifères. Neanmoins, dans certaines régions (Angleterre, Danemark, Autriche,Caucase, Mongolie, Corée), elles peuvent s'installer dans les peupliers, dans la mesure où les mésanges boréales en sont absentes. Les vieux arbres en décomposition sont nécéssaires pour sa nidification. En hiver, les mésanges nonnettes fréquentent un plus large évantail d'habitats, intégrant plus fréquemment les forêts de conifères et visitant les mangeoires situées dans les jardins pourvu qu'elles soient à proximité des zones boisées. En Europe c'est surtout un oiseau des plaines, bien qu'on puisse la trouver jusqu'à 1300 mètres dans les Alpes.
Les mésanges nonnettes vivent en Europe (excepté la péninsule ibérique, l'Irlande , la Grèce et le Nord de la Scandinavie) et en Asie Mineure. Leur aire est discontinue et reprend après plusieurs centaines de kilomètres dans la partie extrême-orientale de l'Asie, dans le nord de la Mongolie, l'Est de la Sibérie, la Mandchourie, le nord-Est de la Chine et la corée. De nombreuses sous-espèces se repartissent dans ce vaste espace géographique. Europe : La race Dressseri, vit en angleterre et dans le N-O de la France (Bretagne, Anjou,, Poitou). La race nominale Palustris se rencontre surtout dans le Centre et l'Est de l'Europe, jusqu'en Pologne et en Bulgarie. Elle est également présente dans le centre et le sud de la France, la Suisse et les Alpes autrichiennes. La race stagnatilis vit dans le nord de la Turquie et la Russie européenne. La race Italicus vit dans les alpes françaises et en Italie. La race Karbadensis peut être observée dans le nord du Caucase. Asie Orientale : La race brevirostris est présente dans l'Est de la Sibérie, la Mongolie, les pays de l'Amour et de l'Oussouri, le N-E de la Chine et la corée. La race Ernsti vit exclusivement à Sakhaline. On trouve la race Bensoni dans le sud de l'Archipel des Kouriles et à hokkaido. Enfin, la race Hillmayri est résidente dans le nord de la chine et en corée du Sud.

Comportements : C'est un espèce familière, qui fait preuve de curiosité, mais est moins grégaire que la plupart des autres mésanges. L'un des aspects intéressants de la vie de la mésange nonnette, c'est que les couples sont inséparables. Mâles et femelles, une fois unis en Février-Mars, restent ensemble, même en Automne et en hiver, tout en s'assemblant avec d'autres nonettes , voire avec d'autres groupes de mésanges. C'est un oiseau sédentaire qui passe l'hiver dans le voisinage de son nid. Entre nonnette et boréale, il existe des différences marquées dans le chant des mâles. Chez les nonnettes, le chant est assez mélodieux, avec des roulades tandis que le chant de la boréale est un répétition de 5 à 6 tons de flûte aigus qui s'entendent comme 'tsié, tsié, tsié, tsié“ . Les nonnettes chantent surtout pendant toute la période qui va de la mi-janvier jusqu'à la fin Juin. Elles sont surtout actives aux environ de l'aube. Même lorqu'ils sont séparés par des distances considérables , les mâles exprime leur rivalité par le biais de duels chantés.

Reproduction : Au printemps, en général à partir du mois d'Avril, chaque couple occupe son territoire de nidification et les femelles se mettent à examiner attentivement les trous existant dans les arbres. Elles ne sont pas très exigeantes et nichent tout aussi bien très bas au-dessus du sol que jusqu'à une dizaine de mètres de haut. Le nid est fait de mousse, lichens, brins d'herbe et poils. La femelle y pond 7 à 10 oeufs blancs avec quelques rares taches rouges. Après deux semaines de couvaison qu'elle assume seule, ses petits éclosent et son mâle l'aide alors au nourrissage durant 17 à 19 jours. Quand le petits ont quitté le nid, les parents les nourrissent durant encore un certain temps. A l'encontre de ce que font en général les autres mésanges, la nonette ne niche qu'une fois par saison.

Nourriture : Sa nourriture se compose d'insectes aux divers stades de leur évolution, y compris les coléoptères à dure carapace chitineuse, des pucerons, mouches, araignées. En automne, La mésange nonnette constitue fréquemment des réserves de graines et de noisettes qu'elle stocke dans des fissures d'écorce, sous de la mousse ou du lichen, dans la litière de feuilles ou à l'interieur du sol.